A sco p o d i r ice rca so n o st ate an aliz z ate alcu n e p iat t af o rme sp e cif ich e , f orn it e d alle p rin cip ali az ien d e d e l se tt o r e , de dicat e alla co nn e ssion e d i d isp o sit ivi n e ll ’a mb it o d e ll’In te r n et of Th in gs in un amb ie nt e p re con f igu ra t o . All ’int e rn o d i e sse si t ro van o gli Hu b p en sat i p e r la co n n e ssion e d e i d isp o sit ivi, n e
rip o rt ia m o le carat te r ist ich e d e i du e p iù co m un i.
M icr o so ft A Z URE [ 3 .b ] :
l’Hu b Io T d i Azu re su p po rt a in m o do n at ivo la co m un icaz ion e t ra i p rot o co lli AM QP , M QT T e HT TP / 1 ; n e l caso d i pr ot o co lli n o n sup p o rt at i è p re se n te u n ga t e wa y p e r son aliz zab ile . Pe r q u an t o rigu ar d a l’im p le m e ntaz io ne de l
p ro to co llo M QT T v3.1 .1 n ot iamo :
- Qo S 2 n on è su pp o rt a t o . Qu and o u n Clie n t in via u n P UBLISH co n Qo S 2 , l’Hub Io T ch iud e la co nn essio n e d i r et e . Quand o u n Clien t in via un S UBSCRIBE co n Qo S 2 , l’Hub IoT co nce d e il live llo Qo S 1 m assim o n e l p a cche t to SUBACK
- n on sup p ort a Re t ain e d M e ssage , se u n Clie n t p ub b lica u n m e ssaggio co n Re t a in Fla g u gu ale a 1 il Bro ke r no n re nd e p e r sist en te il m essaggio d i
m an t en imen t o (se si u t ilizz a l’ap p licaz io n e b a ck - e nd d isp on ib ile in Azu re allo ra il me ssa ggio le viene p a ssat o )
- e sist on o già d isp o nib ili pe r i d isp o sit ivi Clie n t , d e gli SD K (So f t ware D e ve lop m e nt Kit ) che su pp o rt ano il p r oto co llo M QTT . Qu e st i SD K p e r imp o st az ion e p red ef in it a si con n et to n o a un Hub con il f la g Cle a n Se ssio n u gu a le a 0 e u n a QoS 1 p e r lo s ca m b io di m e ssaggi co n il Bro ke r
57 AWS Io T [4 .b ] :
è la p ia tt afo rma p e r Io T d i Am az on Web S e r vice , t ra i su o i vari co m p on en t i t r o viamo il M e ssage Br o ke r co n le ca ratt e r ist ich e e le n cate d i se gu it o . Su pp o rt a l’u so d e l p rot o co llo M QT T p e r e se gu ire P UBLIS H e SUBSCRIB E , l’u so d e l HT T P S p e r il P UBLISH e il pro t o co llo M QTT su We b So cke t . Con ce nt ra nd o ci so lo su l p ro to co llo M QT T , ch e è qu e llo ch e ci int e r e ssa ma ggio rm ent e n o t iam o q u e st e sp e cif ich e:
- Qo S 0 sign if ica ch e il m e ssaggio sar à inviat o 0 o p iù vo lte (in ve ce d i al m assim o 1 ). Il me ssaggio p ot r eb b e e sser e in viat o p iù d i un a vo lt a , in q ue st o caso p ot r e bb e ave r e u n P a cke t ID d iff e re n t e e d i con se gue nz a il D UP ( D up lica t e D e live r y of a P UBLIS H ) n o n a tt ivo .
- n on sup p ort a P UBLISH e S UBS CRIBE co n Qo S 2 e d i con se gu e nz a n o n in via P UBACK o S UBACK qu an do richie st a
- q u an do si risp on d e ad u n a rich ie st a d i co n n e ssion e con u n CON N ACK, il f la g ch e ind ica di rip re nd e r e u n a se ssion e pr e ce d e nt e , p ot reb be ave re u n valo re sb a glia t o se d u e Clie n t si co nn et t on o co n lo st e sso ID co n te m p o ran e am en te
- d op o u n S UBSCRIBE p uò e sse rci r it ard o t r a il m o m en to in cu i il Bro ke r in via u n SUBACK e il mo me nto ch e il Clie nt in iz ia a rice ve re nu o vi messaggi
- n on sup p ort a Re t ain e d M e ssage , se ven go n o r ich ie s t i, la co n n e ssion e si ch iu de
- q u an do un Clien t si co n ne tt e al Br o ke r co n un ID già in u so d a un a lt ro Clie nt , vie n e in via t o un CON N ACK ad en t r am b i e d il Clie nt al m o m en t o co n ne sso ve rrà d isco n ne sso
- n on sup p ort a se ssio n i p e r siste nt i, se il Clie n t in via un m e ssa ggio co n Cle an Se ssio n u gu ale a 0 , il Clie n t ve rr à d isco nn e sso
- in ra re o cca sio n i il Br o ke r p ot r e bb e r inviar e lo st e sso P UBLISH co n un d ive r so ID p a cke t
58
7-Confronto tra MQTT e HTTP
V e rif ich ia m o se ve rame n te la sp e sa in Byt e è in f e rio re m o st ra nd o q u i so tt o l’in vio d e l me ssaggio He llo Wo rld con ent r am b i i P ro to co lli e co n sid era nd o p e r e n t r amb i i casi, an ch e d e ll’in vio d i alcun i se gm en t i n on re lat ivi a llo st rat o Ap p lica tivo ma n e ces sa ri p e r la Con n e ssio n e d i Ret e
HT T P , co n met o do Po st :
in qu e sta analisi ci h a aiu t at o l’u so d e ll’an a lizz ato re d i p roto co lli Wire Sh a rk e il se gu en t e d iagramma a lla p agin a[ 5 .b]
Figura 63-Three Ways Handshake
Qu e st i p rim i t re mes sa ggi so n o f on d ame n t a li p er ap rire u na co n ne ssio n e T CP e ve n go n o ch iamat i Th re e Ways Ha n d sh ake , o ccu p ano in to tale 2 18 Byt e
59
Figura 64-Invio del Messaggio HelloWorld con metodo di richiesta Post
Ad e sso vien e in viato i l me ssaggio He lloWo rld che vale 1 0 Byt e co m e si pu ò ve d e r e n e lla case lla Co n te n t – Le n gt h . A q ue st i b yt e aggiun giam o u n He ad e r h t tp p e r il me ssaggio P o st di 55 5 Byt e , p iù 6 6 Byt e d i He ade r d e gli st rat i in f e r io r i. In t ot ale ab b iamo qu ind i 63 1 Byt e
Figura 65-Conferma di avvenuta ricezione
D u e m e ssa ggi d i co nf e rm a, il prim o a live llo T CP d i 6 6 Byt e e d il se co nd o h tt p d i 77 6 Byt e (3 6 0 Hea d e r 4 1 6 Co nt e nt - Len gt h )
Figura 66-Conferma TCP del Client
60
Figura 67-Scambio di messaggi Client-Server per chiusura connessione TCP
E d in f in e la ch iu su ra d e lla co nn e ssio ne T CP d i 4 me ssa ggi da 6 6 = 26 4 Byt e
61 M QT T :
co m e p a rt en z a p e r lo svilu pp o d i q ue st o st ud io ci siam o in izialm e nt e ap p o ggiat i ad u n vide o tro vat o in r et e [6.b ]
P e r l’an a lisi se gu e nte co n side r iam o il caso in cu i il T op ic sia “ Sa m p le T op ic” , il Clie n t ID o ccup i 23 Byt e e Qo S = 0
Figura 68-Three Ways Handshake
T h r e e Wa ys Hand shake d i ap e rt u r a T CP 2 1 8 Byt e
MQTT CONNECT
(
105 Byte TCP (ACK)(
66 Byte MQTT CONNACK(
70 Byte TCP (ACK)(
66 Byte MQTT SUBSCRIBE(
84 Byte TCP (ACK)(
66 Byte MQTT SUBACK(
71 Byte TCP (ACK) ( 66 Byte MQTT PUBLISH(
91 Byte TCP (ACK)(
66 Byte62 MQTT DISCONNECT
(
68 Bytep o i u n a co mp let a com u n icaz io n e M QTT co n le r isp et t ive con f e rme n e llo st rat o T CP
Figura 69-Chiusura connessione TCP
E d in f in e la n e ce ssar ia ch iu su ra d i con ne ssio n e T CP d i 26 4 Byt e
Il P ro to co llo M QT T h a imp ie ga to qu ind i 1 3 01 Byt e
D IF FE RE N Z E RISCON T RAT E :
u san do il P rot o co llo M QT T , n on o st an te la q u an tit à d e i m e ssaggi t ra sm e ssi sia m aggio re , ab b iamo r isp ar miat o 72 0 Byte risp et to a l P rot o co llo HT TP Po st , ciò è d o vut o a lle rid o tt e d ime n sio n i d e l su o He ad e r. La n o st ra an a lisi po i, si lim it a all’in vio d i u n sin go lo m e ssaggio a p p licat ivo , q u ind i è f acile im m a gin a re il gu a d agno ch e si p u ò o tt e ne re con u n n um e r o m a ggio re d i Ap p licat io n M e ssa ge s.
63
8-Conclusioni
D o p o l’at t en t a an alisi e se gu it a in qu e sto scr it to , p o ssia m o a f f e rm a re con ce r t e zz a che , al mome n to , il p rot o co llo M QT T rapp re sen t a u n ’ot t im a sce lt a se u sat o p e r imp le ment are co mu n icaz io ni M 2 M . Co me n o t at o n e l cap it o lo
p re ce d en te il p rot oco llo M QT T è in grad o d i limit are il n um e ro d e i b yt e t r asm e ssi r isp e tt o al p r ot o co llo HT T P , usat o con m et od o P OST , in p iù
l’a rch it et tu ra p ub lish / sub scrib e e le varie t ip o lo gie d i T yp e M e ssage son o in gr ad o d i f o rnire alla co mu n icaz ion e u n a m o d u larit à ra ram ent e ot te n ib ile con u n ’a r ch it et tu ra richie st a/ r isp o st a . Lo stu d io , p o i, d i un a com u n icaz io n e t ra d isp o sit ivi Io T (Cap it o lo 4 ) h a f at to risalt a re , o lt re ai p re gi d e tt i p rim a, l’im p o rt a nz a d i po t er ge st ir e co n m o lt a se m p licit à l’in vio d i m e ssaggi o n e- to - m an y. T ut t i risu lt at i ch e sp e r avam o d i ot t en e r e a l l’in iz io d ella T e si, so n o st at i co n f e rm at i e in se riti in u n co nt e st o r e a le gr az ie al la vo ro d i an a lisi e
64
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[ 1 5 .a ] In sight s Samsu n g h tt p s:/ / in sigh t s.sam su n g.co m / 20 1 5/0 6 / 10 / se cu rin g - t h e- int e rne t - o f- th ings - risks - t o -b e ne f it s/ t he - r isks - and - ad van t age s -o f- th e - in t e rn et - of -t h in gs - io t /
[ 1 6 .a ] J a xe nt e r h tt ps: / / jaxe nt e r.d e / sm art h o me - in - act io n -m it - op e nh ab - un d - m q tt - 20 1 08
65
[ 1 7 .a ] P ro gramm in g wit h re aso n h tt p: / /p r o gr am m in gwit h reaso n .co m / a rt icle - m q tt - i n- de p th .ht ml
[ 1 8 .a ] M o sq u it t o htt p s: // mo sq u it t o .o rg / [ 1 9 .a ]Go o gle P la y
h t tp s: // p lay.go o gle .co m/ st o re/ app s/d e ta ils?id = a t .t rip wire .m q tt .clie n t [ 2 0 .a ] Wir e sh ark h ttp s: / / www.wire sh a rk.o rg/
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o p e n .or g/ mqt t/ mqtt / v3 .1 .1/ csp r d 02 / mq t t - v3 .1 .1 - csp rd 02 .h t m l [ 3 .b ] M icro sof t A zu re ht tp s: / / www.az u re io t su it e .co m /
[ 4 .b ] Ama zo n We b Se r vice
h t tp :/ / do cs.aws.am az o n .co m/ io t/ late st/ d e ve lop e rgu id e/ iot - d g.p df [ 5 .b ] E ve nt h elix
h t tp s: // www.e ve n t he lix.co m/ Re alt im eMa n t r a/ N et wo rkin g/ HT T P _ Po st .pd f [ 6 .b ] Y ou T ub e h tt p s: / / www.yo u t u b e .com / wat ch ?v= 7 9b MMT 7 RP q Y